CN / EN
NEWS CENTER
新闻中心
2025年Q1全球SiC专利全景:高密度布局与结构分化下的全球赛点
发布时间:2025.05.20 浏览次数:7

1.1 专利申请主体结构演变

  • 日本企业:依旧在结构创新、工艺改进和中高压应用领域占据绝对优势,形成以东芝、电装/丰田、富士电机、住友电工、三菱电机为主的“专利铁三角”。

  • 中国力量崛起:泰科天润以高频率实用新型和结构专利的申请,成为全球前三大申请方。越来越多中国企业和高校涉足SiC技术专利布局,显示中国在宽禁带半导体领域的创新活力正逐步释放。

  • 美国/欧洲巨头:Wolfspeed、Rohm、意法半导体、安森美等传统巨头保持持续投入,聚焦高性能功率器件和先进封装领域。

1.2 专利权利人动态与转让趋势

  • 专利到期与放弃加速:Wolfspeed专利放弃比例上升,体现了成本控制、战略聚焦和资产流动性管理的多重诉求。行业头部企业通过主动“瘦身”,聚焦核心技术资产。

  • 专利转让与联合开发:产业并购带动专利整合。Qorvo与United Silicon Carbide的专利转移,反映出onsemi收购后的资产整合;日产-雷诺联盟、国内高校与企业之间的协同开发案例表明,知识产权合作模式趋于多元。

二、技术路线:材料、结构、系统全面开花

2.1 材料创新——攻克大尺寸与高均匀性

  • SICC山东天岳等持续在12英寸/8英寸大尺寸衬底、低内应力、低缺陷密度等方向进行专利布局,为后续SiC下游应用(车规、高压、工业大功率等)提供基础保障。

  • PCT专利全球同步:越来越多中国企业在欧美、日韩等重点市场同步布局国际专利,提升全球话语权。

2.2 器件结构——多方向并进

  • 超结(Superjunction)MOSFET:东芝、罗姆等发力高压低损耗SiC超结结构,助力电动车主驱和工业变频等领域高压场景突破。

  • 结型场效应晶体管(JFET)与绝缘栅双极型晶体管(IGBT):安森美、日立、格芯等深化SiC在传统高压场合的性能和工艺优势。

  • 创新型沟槽设计:日产-雷诺联盟对沟槽栅结构的优化,不仅提升可靠性,也推动器件在高温、大电流场合下的稳定运行。

  • 普渡大学等学研机构关注极限缩小沟道长度、降低比导通电阻等物理极限挑战,探索“极限摩尔律”下的新型功率器件可能性。

2.3 模块与封装——高集成与高温耐受

  • 三电平模块倒装芯片预模封装高温可靠性键合成为专利热词。Semikron Danfoss、安森美等通过新型模块结构和先进封装材料设计,大幅提升大电流、大功率SiC模块的散热与可靠性,拓展其在电动汽车主驱、充电桩、轨道交通等极端工况下的应用边界。

三、应用场景:高价值赛道持续扩容,专利分布高度分化

3.1 电动车主驱、储能、核能、航空航天成为主攻方向

  • 国际企业持续巩固在高压车用、航空航天、核能与工业控制等高壁垒赛道的技术和专利壁垒。典型如Allegro Microsystems的DC母线放电控制、Caterpillar的兆瓦级便携充电系统、日立的极端环境测量系统。

  • 中国企业与高校则以数量优势快速布局,在特定新兴细分领域(如光伏逆变、数据中心、储能、电力电子等)具备“卡位”潜力,但高端核心专利(如高压/高频极限性能)仍以国际巨头为主。

3.2 专利生态与“生态型卡位”

  • 单一器件专利逐渐向全链条、全系统协同创新转变。例如,从单一SiC MOS结构,到模块化系统封装,再到应用端的系统集成控制,形成了从材料-器件-系统-应用的专利“闭环”。

  • 协同开发、交叉许可、知识产权联盟成为新趋势,未来行业领先者的“生态护城河”将在专利协同与系统集成度上持续拓展。

四、风险与趋势

4.1 专利壁垒与诉讼风险

  • 本季度未发现新增专利诉讼,但专利壁垒持续拉高,专利交叉授权及专利池协作日益重要。中企“出海”及产品全球化应高度关注专利合规与诉讼防御。

4.2 新进入者与“专利混战”

  • 超15家新进入者(多为中国机构/企业),显示全球创新活跃度上升,但也带来专利重叠、无效专利增多、潜在专利冲突等新挑战。

4.3 “专利到产品”转化

  • 下一步全球竞争焦点,将从专利数量与布局深度转向**“专利能否转化为量产能力、系统解决方案和下游授权收益”**。谁能率先实现专利到产业、市场和盈利的高效闭环,谁将在SiC产业下半场占得先机。

结语

2025年Q1全球SiC专利竞争格局正在加速重构,既有日本、欧美巨头深耕高端技术壁垒,也有中国企业/机构数量爆发、布局多元。材料、器件、封装、系统与终端应用专利协同趋势明显,专利池、联盟、协同创新成为核心竞争力。未来一至两年,行业壁垒将不断抬高,全球化创新能力、专利协同与商业化落地速度将成为决定行业领军者的核心分水岭。